Масляный трехфазный трехобмоточный силовой трансформатор

Трехобмоточный блок объединяет системы высокого, среднего и низкого напряжения внутри одного маслонаполненного бака. Вместо установки двух отдельных двухобмоточных трансформаторов на подстанции можно использовать одну трехобмоточную конструкцию. Этот масляный трехфазный силовой трансформатор с тремя обмотками уменьшает количество высоковольтных оконечных устройств, экономит площадь и упрощает общую компоновку станции. Yulan Transformer поставляет эти агрегаты классом до 110 кВ, мощность одного агрегата достигает 120 000 кВА.

Функция и расположение напряжения

Масляный трехфазный силовой трансформатор с тремя обмотками имеет одну первичную обмотку и две вторичные обмотки, каждая из которых рассчитана на различное напряжение системы. Типичная конфигурация составляет 110 кВ на стороне высокого напряжения, 38,5 или 35 кВ на стороне среднего напряжения и 10,5 кВ или 6,6 кВ на стороне низкого напряжения. Точная комбинация напряжений определяется во время анализа проекта.

Нагрузку можно снимать со всех трех обмоток одновременно. Распределение мощности между клеммами среднего и низкого напряжения зависит от номинальной мощности обмоток, согласованной с заказчиком. В некоторых проектах обмотка среднего напряжения рассчитана на полную номинальную мощность, тогда как обмотка низкого напряжения несет лишь меньшую вспомогательную нагрузку.

Магнитная цепь и сердечник в сборе

Для изготовления пластин сердечника используется кремниевая сталь с ориентированной структурой. Стыки вырезаются под 45 градусов и собираются внахлест. Такое расположение выравнивает путь магнитного потока с направлением прокатки стали по каждому соединению, уменьшая локализованное насыщение и ток намагничивания.

Ножки и хомуты сердечника закреплены стальными рамами, чтобы предотвратить перемещение во время транспортировки и короткого замыкания. Заземление жил выведено на один проход на крышке резервуара, чтобы можно было контролировать сопротивление изоляции во время ввода в эксплуатацию на объекте.

Конструкция обмотки и характеристики при коротком замыкании

Перед производством каждая обмотка рассчитывается с помощью программного обеспечения для проектирования трансформатора. Радиальное и осевое распределение ампер-витков сбалансировано, чтобы ограничить паразитный поток и минимизировать потери на вихри в деталях конструкции.

Жилы обмоток медные, изолированные бумагой или эмалью в зависимости от класса напряжения и номинального тока. Обмотку высокого напряжения обычно размещают вне обмоток среднего и низкого напряжения. Такое расположение обеспечивает лучший доступ к выводам ответвителей и улучшает контроль импеданса.

Силы короткого замыкания между обмотками рассчитываются для всех указанных условий повреждения. Опоры обмотки, прокладки и зажимные конструкции имеют соответствующие размеры. Если заказчику требуется сертификат испытаний на короткое замыкание, устройство может быть подвергнуто динамическому испытанию на короткое замыкание в признанной лаборатории.

Изменение ответвления и регулирование напряжения

Регулировка напряжения предусмотрена на высоковольтной обмотке. Доступны два варианта.

Переключатель ответвлений без цепи

Перед изменением положения ответвителя необходимо обесточить трансформатор. Диапазон регулирования обычно составляет ±2×2,5% или ±5%, но могут поставляться и другие диапазоны. Этот вариант подходит для установок, где напряжение сети стабильно и не требуется частая регулировка.

Устройство РПН под нагрузкой

Положение ответвления можно изменить, пока трансформатор несет нагрузку. Диапазоны отводов, такие как ±8×1,25%, являются обычными для трансформаторов на 110 кВ. Переключатель ответвлений можно заказать у предпочтительного производителя. Могут быть включены моторный привод, дистанционная индикация и интерфейсы автоматического контроля напряжения.

Резервуар, охлаждение и консервация

Резервуар спроектирован таким образом, чтобы выдерживать полный вакуум во время заливки масла на заводе. Для транспортировки и установки предусмотрены подъемные проушины, домкратные подушки и буксирные проушины. Крышка крепится болтами и уплотняется маслостойкими прокладками. Втулки располагаются по предпочтению заказчика.

Охлаждение обычно осуществляется натуральным маслом и воздухом для меньших мощностей. Для более крупных агрегатов используются съемные радиаторы с охлаждающими вентиляторами. Панель управления вентиляторами запускает и останавливает вентиляторы в зависимости от температуры обмотки или температуры масла. Если на объекте высокая температура окружающей среды, класс охлаждения выбирается с соответствующим запасом.

В этом классе силовых трансформаторов используется расширительный бак с сапуном из силикагеля. Реле Бухгольца устанавливается в трубе между баком и расширителем. Магнитный указатель уровня масла, индикатор температуры обмотки, индикатор температуры масла и устройство сброса давления входят в стандартную комплектацию.

Стандарты и проверка

Проектирование, производство и испытания соответствуют стандарту IEC 60076. При необходимости применяются китайские национальные стандарты, такие как GB 1094 и GB/T 6451. Если у заказчика есть особые требования из другого стандарта, техническое предложение корректируется соответствующим образом.

Перед отправкой каждый трансформатор проходит регламентные испытания. Они охватывают сопротивление обмотки, соотношение и векторную группу, сопротивление изоляции, диэлектрические потери, устойчивость к отдельному источнику, наведенное перенапряжение, потери и ток холостого хода, потери нагрузки и полное сопротивление короткого замыкания. По запросу могут быть организованы типовые и специальные испытания, включая грозовой импульс, превышение температуры, уровень шума и устойчивость к короткому замыканию.

Таблица справочных параметров

Приведенные ниже значения типичны для трехобмоточного трансформатора 110 кВ / 38,5 кВ / 10,5 кВ с переключателем ответвлений под нагрузкой. Окончательные параметры утверждаются в техническом соглашении. Потери на холостом ходу и под нагрузкой регулируются применимой стандартной версией и оценкой гарантированных потерь клиента.

Примечания:

● Значения потерь соответствуют номинальной мощности при номинальном напряжении.

● Значения импеданса указаны для номинальной мощности и могут быть отрегулированы в пределах стандартных допусков.

● Размеры и вес указаны для справки. Окончательные значения зависят от типа переключателя ответвлений, размера радиатора и принадлежностей на месте.

Вопросы, специфичные для проекта

Что, если станции требуется другое среднее напряжение, например 22 кВ или 33 кВ?

Обмотка среднего напряжения может быть рассчитана на любой стандартный уровень класса изоляции трансформатора. Этап спецификации должен включать точное напряжение системы и требуемое распределение мощности между вторичными обмотками.

Можно ли эксплуатировать обмотки среднего и низкого напряжения при разных коэффициентах мощности?

Да. Трансформатору не требуются обе вторичные обмотки для питания нагрузки одного и того же типа. Каждая обмотка оценивается независимо, и при проектировании учитывается тепловой эффект совокупных потерь.

Нужна ли трехобмоточному трансформатору особая схема защиты?

Схема защиты обычно включает дифференциальную защиту, охватывающую все три обмотки, а также защиту от сверхтоков и защиту от замыканий на землю с каждой стороны. Сам трансформатор не требует дополнительных устройств защиты, помимо стандартного оборудования, такого как реле Бухгольца и устройство сброса давления.

Каков типичный срок поставки трехобмоточного агрегата 110 кВ?

Для стандартных номиналов производство и испытания обычно занимают от четырех до шести месяцев после подписания технического соглашения. Пользовательские комбинации напряжений или специальные аксессуары могут продлить график. Планирование транспортировки должно быть подтверждено заранее, поскольку в некоторых регионах более крупные объекты требуют специальных разрешений.

Может ли компания Yulan Transformer обеспечить шеф-монтаж во время установки и ввода в эксплуатацию?

Да. Доступны шеф-монтаж, руководство по переработке нефти и поддержка при вводе в эксплуатацию. Объем услуг может быть оформлен как часть договора поставки или как отдельная позиция.

Записи о качестве и отслеживаемость

Каждый трансформатор имеет специальный производственный файл. Файл включает сертификаты на материалы, записи проверок обмоток, данные испытаний на потери в сердечнике, отчеты о проверке сварных швов резервуаров и окончательные результаты плановых испытаний. Эта документация сохраняется после поставки и может быть предоставлена ​​владельцу или инженеру-консультанту для проверки.

Yulan Transformer имеет сертификат управления качеством по стандарту ISO 9001:2015. Управление окружающей средой и гигиеной труда соответствует стандартам ISO 14001 и ISO 45001:2018. Заводские испытания проводятся в соответствии со стандартами IEC 60076 и GB 1094, а испытательное оборудование регулярно калибруется.